ic 05 hidraulica

Hidráulica

Prof. José Batista

Sistemas de transmissão de potência

Sistemas elétricos

Sistemas mecânicos

Sistemas pneumáticos

Sistemas hidráulicos

Resumo

1. Introdução óleo-pneumática

2. Atuadores

3. Impulsores

4. Válvulas

Introdução óleo-pneumática

Hidráulica

Hidráulica é uma palavra que vem do grego e é a união de hydro = água, e aulos = condução/aula/tubo é, portanto, uma parte da física que se dedica a estudar o comportamento dos líquidos em movimento e em repouso. É responsável pelo conhecimento das leis que regem o transporte, a conversão de energia, a regulagem e o controle do fluido agindo sobre suas variáveis (pressão, vazão, temperatura, viscosidade, etc).

Introdução óleo-pneumática

Hidráulica

Sistemas de potência utilizando fluidos Circuitos para realizar trabalho (Foco da Automação).

Sistemas de transporte de

fluidos Redes de distribuição de água e gás

Introdução óleo-pneumática

Introdução óleo-pneumática

Introdução óleo-pneumática

Introdução óleo-pneumática

A óleo-hidráulica

A óleo-hidráulica se pode definir como o ramo da

engenharia que estuda o uso de fluidos incompressíveis

(neste caso o óleo), confinados e sob pressão, para

transmitir potência.

Princípios da óleo-hidráulica

Tipo de Fluxo:

Laminar Re<2000

Turbulento Re>2000

DvDv

Re

cos

cos

D Diametro da tubulação

densidade

vis idade dinamica

velocidade do fluido

vis idad cinematica

• D = Diâmetro da tubulação

• = Densidade

• = Viscosidade

• = Velocidade do fluído

• = Velocidade cinematica

Princípios da óleo-hidráulica

Compressibilidade:

Uma variação infinitesimal do volume por unidade de variação de pressão.

A compressibilidade dos líquidos é quase nula.

A aplicação de uma força um gás faz que seu volume se reduza.

Pneumática < 10 bar

Óleo-Hidráulica > 10 bar

Princípios da óleo-hidráulica

Pressão

Força por unidade de área.

Fp

A

Princípios da óleo-hidráulica

Pressão manométrica ou relativa:

A medição é realizada com a utilização de manômetro

Princípios da óleo-hidráulica

Fatores de conversão de unidades de pressão:

Atmosfera Pascal Bar milibar o hPa mm Hg m H2O kgf/cm²

Atmosfera 1 1,01325×10

5 1,01325 1013,25 760,0 10,33 1,033

Pascal 9,869×10-

6 1 10-5 0,01

7,501×10-

3

1,020×10-

4

1,019×10-

5

Bar 0,9869 100000 1 1000 750,1 10,20 1,020

milibar 9,869×10-

4 100 0,001 1 0,7501

1,020×10-

2 10,20

mm Hg 1,316×10-

3 133,3

1,333×10-

3 1,333 1

1,360×10-

2 13,60

m H2O 9,678×10-

2 9807

9,807×10-

2 98,06 73,56 1 0,100

kgf/cm² 0,968 9,810×104 0,9810 981,0 735,8 10,00 1

Princípios da óleo-hidráulica

Lei da pascal.

Fp

A

1.Suponhamos uma garrafa cheia de um

líquido, o qual é, praticamente,

incompressível 2. Se aplicarmos uma força de 10kgf numa

rolha de 1 cm2 de área… 3.O resultado será uma força de 10kgf em

cada centímetro quadrado das paredes da

garrafa 4.Se o fundo da garrafa tiver uma área de 20

cm2 e cada centímetro estiver sujeito a uma

força de 10kgf, teremos, como resultante,

uma força de 200kgf aplicada ao fundo da

garrafa.

F = Força A = Área P = Pressão

Princípios da óleo-hidráulica

Lei da pascal.

1 2p p

Princípio Prensa Hidráulica Se aplica uma força

de 10kgf em um

pistão de 1 cm2 de

área.

ENTRADA=SAÍDA

Conservação de Energia

1 2

1 2

F F

A A

Princípios da óleo-hidráulica

Aplicação

Macaco Hidráulico

Princípios da óleo-hidráulica

Aplicação

Perdas de pressão (ou de carga)

Fluído em repouso

0p

Fluído em movimento

+ obstruções

0p

Fluído em movimento

Sem obstruções

0p

Princípios da óleo-hidráulica

Vazão Volumétrica

1 2

21 2

1

Q Q

AV V

A

A1 A2

V1

V2

VQ

t

.Q v A

2. Atuadores

Cilindros Hidráulicos Cilindros de simples ação

Cilindro com Retorno com Mola

2. Atuadores

Cilindros Hidráulicos Cilindros de dupla ação

Cilindro de Haste Dupla

Atuadores

Cilindros Hidráulicos

Forças do embolo

1F

1Q1F

1 2

21 2

1

F F

AP P

A

2F

2Q 2F

2

14

DA

2 2

24

D dA

D

d

Atuadores

Cilindros Hidráulicos

Velocidade do êmbolo

1Q

1V

2Q

2V

1 2

21 2

1

F F

AP P

A

1 2

21 2

1

Q Q

AV V

A

Impulsores

Bombas Hidráulicas

De Engrenagens

Impulsores

Motores Hidráulicos

De Engrenagens

Impulsores

Motores Hidráulicos

De Engrenagens

Impulsores

Acumuladores

São encarregados de manter a pressão quando o sistema necessita.

Utilizado em diversos processos que precisam manter a pressão num tempo prolongado.

Impulsores

Acumuladores

Impulsores

Acumuladores

Válvulas

Válvulas de Pressão

Funções básicas:

Limitar a pressão máxima

do sistema;

Descarregar a bomba;

Determinar:

„O nível de pressão do trabalho

http://www.youtube.com/watch?v=n40MRINm4kA

http://www.youtube.com/watch?v=slmrTbws_Kk

Válvulas

Válvulas

Válvulas de direção.

Válvulas de retenção

4. Válvulas

Válvulas de direção.

Válvulas de retenção

Válvulas

Válvulas de direção.

Válvulas de retenção pilotadas

piloto

via de saída

via de entrada

piloto

via de saída

via de entrada

piloto

via de saída

via de entrada

Válvulas

Controle de pressão Válvulas de Alivio.

Válvulas

Controle de pressão Válvulas de Alivio

A Válvula pode Assumir Várias Posições entre os Limites de

Totalmente Fechada a Totalmente Aberta

4. Válvulas

Controle de pressão

Válvulas redutoras de pressão Uma válvula redutora de pressão é uma válvula de controle de pressão normalmente aberta.

A válvula mede a pressão do fluido depois de sua via através da válvula. A pressão nestas

condições é igual à pressão ajustada da válvula, e o carretel fica parcialmente fechado,

restringindo o fluxo.

4. Válvulas

Controle de pressão

Válvulas de seqüência

É uma válvula de controle de pressão normalmente fechada, utilizada para

realizar operações menores de uma pressão desejada.

Válvulas

Controle de pressão

Válvulas de contrabalanço

Uma válvula de controle de pressão normalmente fechada pode ser usada para equilibrar

ou contrabalancear um peso, tal como o da prensa. Esta válvula é chamada de válvula de

contrabalanço.

Válvulas

Controle de vazão Não Compensados ou Simples

Válvulas

Controle de vazão Não Compensados ou Simples

Válvulas

Pressostato